片光标定装置的制作方法

本实用新型属于激光测试技术领域，特别是涉及一种片光标定装置。

背景技术：

激光粒子测速(PIV，Particle Image Velocimetry)是光学发动机缸内流场最先进的测试手段，现在已经在发动机测试领域发挥着举足轻重的作用。然而对于激光平面位置和相机视场大小的标定，目前依然没有有效的标定工具，标定手段繁琐且精度较低。

目前通常采用在透明缸套内粘贴卡片等方法进行标定。但是现有的标定方法中，标定板(粘贴在透明缸套内的卡片)没有距离控制功能，激光片光位置标定需要用直尺等辅助工具或用肉眼观测，且标定板在缸套内部不受控制，可能出现位置偏移或倾斜等现象。此外，由于透明缸套为弧面，标定卡片可能在受到缸套内部挤压后出现不平整，影响标定精度。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的标定手段精度较低的技术问题，提供一种片光标定装置。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种片光标定装置，用于光学发动机，其包括固定座、标定板以及固定组件，所述固定座由安装板和圆弧板连接形成半圆形筒状结构，所述标定板安装在所述安装板上，所述标定板与安装板之间的距离可调，所述圆弧板的外表面与光学发动机的缸套的内侧壁贴合，所述固定组件从光学发动机的缸套的外部将所述固定座固定在光学发动机的缸套内。

可选地，所述固定组件包括第一磁吸元件以及第二磁吸元件，所述第一磁吸元件固定连接在所述圆弧板的内表面，所述第二磁吸元件通过与所述第一磁吸元件相互吸引而贴合固定在光学发动机的缸套的外侧壁上。

可选地，所述第一磁吸元件包括第一磁铁及第二磁铁，所述第二磁吸元件包括主磁铁以及调节磁铁，所述第一磁铁与主磁铁磁性连接，所述第二磁铁与调节磁铁磁性连接。

可选地，所述第一磁铁的体积大于所述第二磁铁的体积，所述主磁铁的体积大于所述调节磁铁的体积。

可选地，所述第二磁吸元件还包括主固定支架和调节支架，所述主磁铁固定在所述主固定支架内，所述调节磁铁固定在所述调节支架内。

可选地，所述主固定支架朝向所述固定座的一侧设置有与光学发动机的缸套的外侧壁形状匹配的第一圆弧面，所述调节支架朝向所述固定座的一侧设置有与光学发动机的缸套的外侧壁形状匹配的第二圆弧面。

可选地，所述片光标定装置还包括调节螺杆、内紧固螺母以及外紧固螺母，所述调节螺杆的一端固定在所述标定板上，所述安装板上设有通孔，所述调节螺杆的另一端通过所述通孔穿入所述固定座，所述内紧固螺母螺纹连接在所述调节螺杆上并紧贴所述安装板的内表面，所述外紧固螺母螺纹连接在所述调节螺杆上并紧贴所述安装板的外表面。

可选地，所述安装板为平板，所述调节螺杆垂直于所述安装板和标定板。

可选地，所述标定板上设有用于标定相机视场的尺寸线。

可选地，所述标定板的一侧边沿形成有用于标定激光片光位置的折边。

根据本实用新型实施例的片光标定装置，标定板安装在安装板上，标定板与安装板之间的距离可调，标定板的位置可自由设定，通过设置标定板的位置，能够简单有效的确定片光位置。圆弧板的外表面与光学发动机的缸套的内侧壁贴合，固定组件用于从光学发动机的缸套的外部将所述固定座固定在光学发动机的缸套内，以对片光的方向进行标定，且圆弧板的弧面结构可适用于不同内径的缸套，避免后期测试中反复更换标定板。该片光标定装置可以同时对片光的位置及方向进行标定，可用于光学单缸机缸内流场PIV，透明管道流场PIV等测试中。此外，该片光标定装置简单灵活，可以放置在各类方形或弧形光学测试设备中，实现了高效高质量的光学标定工作。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的片光标定装置的示意图。

图2是本实用新型一实施例提供的片光标定装置的另一视角的示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、标定板；11、尺寸线；12、折边；

2、固定座；21、安装板；22、圆弧板；

3、第一磁吸元件；31、第一磁铁；32、第二磁铁；

4、第二磁吸元件；41、主磁铁；42、调节磁铁；43、主固定支架；431、第一圆弧面；44、调节支架；441、第二圆弧面；

5、调节螺杆；

6、内紧固螺母；

7、外紧固螺母。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的片光标定装置，用于光学发动机，其包括固定组件、标定板1以及固定座2，所述固定座2为半圆形筒状结构，所述固定座2包括安装板21和圆弧板22，所述标定板1安装在所述安装板21上，所述标定板1与安装板21之间的距离可调，所述圆弧板22的外表面与光学发动机的缸套的内侧壁贴合，所述固定组件用于从光学发动机的缸套的外部将所述固定座2固定在光学发动机的缸套内。

本实用新型实施例的片光标定装置，所述标定板1安装在所述安装板21上，所述标定板1与安装板21之间的距离可调，使所述标定板1的位置可自由设定，通过设置所述标定板1的位置，能够简单有效的确定片光位置。所述圆弧板22的外表面与光学发动机的缸套的内侧壁贴合，所述固定组件用于从光学发动机的缸套的外部将所述固定座2固定在光学发动机的缸套内，以对片光的方向进行标定，且所述圆弧板22的弧面结构可适用于不同内径的缸套，避免后期测试中反复更换标定板1。该片光标定装置可以同时对片光的位置及方向进行标定，可用于光学单缸机缸内流场PIV，透明管道流场PIV等测试中。此外，该片光标定装置简单灵活，可以放置在各类方形或弧形光学测试设备中，实现了高效高质量的光学标定工作。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述固定组件包括第一磁吸元件3以及第二磁吸元件4，所述第一磁吸元件3固定连接在所述圆弧板22的内表面，所述第二磁吸元件4通过与所述第一磁吸元件3相互吸引而贴合固定在光学发动机的缸套的外侧壁上。

所述第二磁吸元件4通过与所述第一磁吸元件3相互吸引而贴合固定在光学发动机的缸套的外侧壁上，以在标定片光的位置的同时，实现对片光的方向的标定，提高效率和精度，实现光学准备的一步到位。此外，还可在缸套的外部对所述标定板1进行控制，不影响缸套的安装，并且在安装缸套后所述标定板1的位置变动时可以及时调整。

优选地，所述固定座2由导磁材料制成，如铁片等。以实现所述第二磁吸元件4与所述第一磁吸元件3之间的相互吸引。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述第一磁吸元件3包括第一磁铁31及第二磁铁32，所述第二磁吸元件4包括主磁铁41以及调节磁铁42，所述第一磁铁31与主磁铁41磁性连接，所述第二磁铁32与调节磁铁42磁性连接。

所述第一磁铁31及第二磁铁32间隔地固定连接在所述圆弧板22的内表面，当所述第一磁铁31与主磁铁41磁性连接，所述第二磁铁32与调节磁铁42磁性连接时，所述圆弧板22将贴合固定在光学发动机的缸套内。由于所述标定板1安装在所述安装板21上，使得所述标定板1可通过所述主磁铁41及调节磁铁42从外部控制，避免标定过程中出现偏移、倾斜。

优选地，所述第一磁铁31及第二磁铁32为块状的高磁力磁铁，所述主磁铁41及调节磁铁42为块状的高磁力磁铁。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述第一磁铁31的体积大于所述第二磁铁32的体积，以使得所述第一磁铁31的吸力更强。所述主磁铁41的体积大于所述调节磁铁42的体积，以使得所述主磁铁41的吸力更强。

由于所述第一磁铁31和所述主磁铁41的吸力均更强，使得所述片光标定装置更加牢固的固定在光学发动机的缸套上，避免标定过程中出现偏移、倾斜。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述第二磁吸元件4还包括主固定支架43和调节支架44，所述主磁铁41固定在所述主固定支架43内，所述调节磁铁42固定在所述调节支架44内。

具体地，所述主磁铁41直接粘在所述主固定支架43内，所述调节磁铁42直接粘在所述调节支架44内，所述主固定支架43和调节支架44均呈“同”字形。所述主固定支架43和调节支架44均由导磁材料制成，如铁片等。以实现所述第一磁铁31与主磁铁41之间的磁性连接，所述第二磁铁32与调节磁铁42之间的磁性连接，即所述第二磁吸元件4与所述第一磁吸元件3之间的相互吸引。

当所述第二磁吸元件4与所述第一磁吸元件3之间相互吸引时，所述主固定支架43及调节支架44将贴合固定在光学发动机的缸套外。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述主固定支架43朝向所述固定座2的一侧设置有与光学发动机的缸套的外侧壁形状匹配的第一圆弧面431，所述调节支架44朝向所述固定座2的一侧设置有与光学发动机的缸套的外侧壁形状匹配的第二圆弧面441。

通过设置所述第一圆弧面431，以使所述主固定支架43可以完全贴合在光学发动机的缸套的外侧壁上，增强所述主磁铁41与第一磁铁31之间的磁吸效果。通过设置所述第二圆弧面441，以使所述调节支架44可以完全贴合在光学发动机的缸套的外侧壁上，增强所述调节磁铁42与第二磁铁32之间的磁吸效果。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述片光标定装置还包括调节螺杆5、内紧固螺母6以及外紧固螺母7，所述调节螺杆5的一端固定在所述标定板1上，所述安装板21上设有通孔，所述调节螺杆5的另一端通过所述通孔穿入所述固定座2，所述内紧固螺母6螺纹连接在所述调节螺杆5上并紧贴所述安装板21的内表面，所述外紧固螺母7螺纹连接在所述调节螺杆5上并紧贴所述安装板21的外表面。

所述调节螺杆5的一端和所述标定板1通过粘接或焊接的方式固定，所述调节螺杆5的另一端由所述内紧固螺母6及外紧固螺母7互锁固定在所述安装板21上。当需要调整所述标定板1与安装板21之间的距离时，只需拧松螺母，即可简单有效的确定片光位置。

通过设置所述调节螺杆5、内紧固螺母6以及外紧固螺母7，使得所述标定板1的位置可自由设定，且所述标定板1的距离精确可控。

通过设置所述调节磁铁42和所述调节螺杆5，可以适应缸套内部狭窄的测试空间，同时保证所述标定板1与观测面重合。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述安装板21为平板，所述调节螺杆5垂直于所述安装板21和标定板1，所述标定板1也为一平板，所述安装板21和标定板1相互平行。所述标定板1为机加工面板，平整且尺寸精确，可提高标定精度。

在一实施例中，如图1所示，所述标定板1上设有用于标定相机视场的尺寸线11。

所述尺寸线11用来标定相机拍摄画面的大小，以使所述片光标定装置可同时对片光的位置、方向以及相机拍照视场大小进行标定，实现光学准备的一步到位。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述标定板1的一侧边沿形成有用于标定激光片光位置的折边12。

所述折边12用来查看激光片光的位置，当激光平面掠过尺寸板后，会打到所述折边12上，从而对片光位置进行精调。

本实用新型实施例提供片光标定装置的工作过程如下：

(1)根据所需片光位置，调节所述调节螺杆5；

(2)根据片光位置，选择合适宽度的所述标定板1，固定在所述安装板21上；

(3)将所述标定板1及固定座2放入透明缸套内，缸套外部贴所述主磁铁41固定；

(4)安装透明缸套到工作状态，用所述调节磁铁42调整好方向；

(5)开始激光片光、相机视窗的标定。标定完成后取出所述片光标定装置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。